来源:生态与地理速报(2024年11月24日)
成果简介
图1 论文图形摘要
引言
在农业生产中,不同的农用地利用类型会影响种植模式和作物种类,从而导致土壤MPs的分布和来源更加多样化。迄今为止,不同类型农用地MPs的丰度和分布特征研究仍然不足,在此基础上MPs不同种类和丰度特征对土壤微生物群落组成的影响研究更加匮乏,这对农用地土壤MPs的环境管理和生态风险评估带来了挑战。本研究结果有望为后续农用地土壤MPs的研究提供数据支撑,从而引起对土壤MPs环境和生态安全的关注。
图文导读
01
不同类型农用地MPs的丰度结果
图2显示了果园、菜地和水田所有土壤样本中MPs丰度的箱线图。土壤MPs的丰度范围从528到39864个/kg,平均丰度为10562个/kg(干重)。不同农用地利用类型下土壤MPs的分布范围存在差异。其中,果园的MPs平均丰度最高(8896个/kg),其次是水田(4176个/kg),而菜地的MPs平均丰度最低(2967个/kg)。果园与菜地(p=0.001)、果园与水田(p=0.003)之间的MPs丰度存在显著差异;菜地与水田之间的MPs丰度无显著性差异(p=0.372)。
图2 不同农田利用类型土壤中MPs的丰度结果
02
不同类型农用地土壤中MPs的组成分析
图3结果显示PET(28.8%)、PVC(13.5%)和FKM(9.5%)是农用地土壤中最丰富的三种MPs,其次是ACR(8.4%)、PU(6.6%)和EVA(6.1%)。MPs聚合物类型的分布根据农用地利用类型的不同而有所变化。对于果园来说,PET的检出比例最高,占总量的39.6%。对于菜地,PVC的检出比例最高,占总量的21.0%。对于水田,PET、PVC、FKM的检出比例最高,且比例相近。
03
MPs对土壤微生物群落结构的影响
进一步选择土壤样本中六种含量最高的MPs(PET、PVC、FKM、ACR、PU和EVA),通过线性回归和Mantel测试评估土壤MPs对细菌群落结构的影响(图4)。在20个最丰富的菌属中,有13个菌属与MPs显示出显著的正相关(p<0.05),表明这些微生物可能将MPs作为营养来源,促进微生物的生长和繁殖。有6个菌属与MPs显示出显著的负相关(p<0.05),表明MPs的存在可能抑制了这些微生物的生长和繁殖。相关结果证明土壤不同类型的MPs与土壤微生物有紧密关系。
图4 基于Mantel检验确定主要MPs与细菌群落之间的关系
使用PICRUSt2将16S rRNA基因序列在KEGG数据库中进行预测,分析MPs对土壤环境中细菌群落微生物功能多样性的影响。图5结果显示与土壤微生物相比,MPs样本中预测的微生物部分代谢通路丰度值减少(如聚酮类、维生素、碳水化合物和氨基酸),而预测的外源生物降解和代谢的通路丰度值增加,表明MPs的存在可能增加了能够利用塑料聚合物或塑料添加剂的细菌数量。总的来说,土壤和MPs之间的微生物群落功能明显不同,土壤中MPs的存在会影响微生物群落的结构和功能,从而影响土壤的生态功能。
图5 基于KEGG数据库分析土壤和MPs微生物群的预测功能
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该书回顾了全球土壤盐渍化的历史和治理成败经验,旨在制定盐度和钠化度的评估技术规程,完善盐渍化土壤的缓解和适应措施,创新和推进核技术和同位素技术等的应用,为可持续地利用盐碱地提供可行性方案。该书具有先进性、指导性和实用性,能够切实解决生物盐碱农业所遇到的实际问题。该书可为进行景观和农田土壤盐渍化评估和诊断,利用核技术和同位素技术制定边际土壤可持续利用战略的技术研究人员、一线管理人员提供参考和借鉴。
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该书由赵英博士和张斌博士组织,邀请了诸多从事土壤物理研究的中青年工作者共同翻译。他们花费很大精力把该教材引进国内,可使更多的科研人员系统了解土壤物理学,对推动我国土壤物理学的发展意义重大。
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